Блокинг-генераторы
Блокинг-генераторы (рисунок 26) также работают в автоколебательном режиме и предназначены для получения импульсов напряжения малой длительности, форма которых близка к прямоугольной, а скважность значительно больше 2.
С
Рис
Рисунок 26 – Блокинг-генератор:
а – схема; б, в, г – временные диаграммы
R1
T
W2
R2
W3
Rh
C1
C3
I3
C2
VT
VD
EК
+
+
–
EК
UК
a
t1
t2
t3
t4
t
a
б
хема блокинг-генератора, выполненного на транзисторе VT, включенном с ОЭ, показана на рисунке 26, а. В коллекторную цепь транзистора включена первичная (коллекторная) обмотка W2 импульсного трансформатора Т. Вторичная (базовая) обмотка W1 через конденсатор С2 подключена к базе транзистора. Базовую обмотку включают так, чтобы обратная связь, охватывающая каскад, была положительной. Так как коэффициент трансформации трансформатора Т обычно близок к единице, коэффициент передачи цепи обратной связи β также близок к единице, т. е. глубина ПОС в блокинг-генераторе велика.
t
t
UБ
0,4 – 0,6 В
в
г
Рассмотрим автоколебательный процесс в блокинг-генераторе, начиная с момента а, когда конденсатор С2 заряжен. В этот момент транзистор VT закрыт напряжением конденсатора С2 (т. е. IК = 0, а UК = ЕК), который разряжается по цепи: +С2, обмотка W1, корпус, – ЕК, +ЕК, R1, – С2.
В
момент t1
конденсатор С2,
разрядившись, начнет перезаряжаться,
но как только напряжение
на
нем достигнет примерно 0,4 –
0,6 В, появятся базовый и коллекторный
токи транзистора, а на обмотке W
возникнет
ЭДС взаимоиндукции, способствующая
открыванию транзистора VT.
Процесс
развивается лавинообразно, завершаясь
в момент t2
насыщением транзистора и уменьшением
напряжения UК
почти до нуля. Напряжение на обмотке W2
при этом достигает почти напряжения
питания ЕК.
Так формируется фронт импульса. Этот
процесс, обусловленный глубокой ПОС,
называют прямым блокинг-процессором.
Длительность фронта импульса составляет
доли микросекунды и ограничивается
частотными свойствами транзистора
(см. рисунок 26, б,
в,
г).
Под действием ЭДС взаимоиндукции конденсатор С2 заряжается током базы насыщенного транзистора VT. Вершина импульса формируется в течение времени (интервал t2 – t3), пока ток заряда удерживает транзистор в насыщении. По мере заряда конденсатора ток базы уменьшается, транзистор выходит из насыщения и переходит в активный режим, т. е. начинает уменьшаться его коллекторный ток. Так происходит обратный блокинг-процесс, завершающийся в момент t4 лавинообразным переходом транзистора в режим отсечки. Этот процесс ускоряется ЭДС взаимоиндукции, полярность которой при уменьшении тока коллектора противоположна полярности при прямом блокинг-процессе. Процессы, наблюдаемые в схеме после закрытия транзистора, начиная с момента t4, связаны с рассеянием энергии, запасенной в магнитном поле трансформатора Т за время формирования импульса. С этого момента t4 конденсатор С2 разряжается. Диод VD шунтирует обмотку W2 трансформатора Т, устраняя опасный для транзистора обратный выброс коллекторного напряжения, который может быть как колебательным, так и апериодическим (см. рисунок 26, б).
Блокинг-генераторы применяют, например, в индикаторных устройствах
радиолокационных станций, а также в телевизионной аппаратуре.